Meetrobots voor uitzonderlijke stralingsomgevingen
Traditionele microchips zijn niet betrouwbaar en hebben een korte levensduur wanneer ze worden blootgesteld aan straling. Omdat onbruikbare of foute data ten alle moet worden vermeden is er een oplossing nodig voor dit probleem. Deze oplossing heeft tevens als resultaat dat alle handelingen die voordien door mensen gebeurden, kunnen overgenomen worden door robots.
De omgeving binnen de deeltjesversneller in CERN, de reactor van een kerncentrale en zelfs de ruimte zijn onderhevig aan uitzonderlijke straling. Dat maakt het uitvoeren van handelingen zoals metingen of inspecties extreem gevaarlijk voor de gezondheid van de mens. Daarom wordt vaak gebruik gemaakt van robots voor het uitvoeren van deze handelingen. Robots ondervinden echter ook problemen in deze uitzonderlijke stralingsomgevingen. De blootstelling aan straling vermindert de levensduur en betrouwbaarheid van de elektronica. Omdat nauwkeurige metingen van cruciaal belang zijn, gebeurt er steeds meer onderzoek naar het bestand maken van deze gevoelige elektronica tegen straling.
Het verwerken van de opgemeten signalen gebeurt met een digitale processor. Daarom is er nood aan een conversie van het analoge signaal, afkomstig van de sensor, naar zijn digitale voorstelling. Een analoog-digitaal convertor of ADC verwezenlijkt deze conversie. Vaak zal de ADC geïntegreerd worden in de microprocessor, rechtstreeks aan de ingang waar het analoge signaal de processor binnen komt.
De studie, zoals beschreven in de scriptie: ‘Ontwerp van een SAR ADC voor nucleaire toepassingen’, onderzoekt de mogelijkheid voor het ontwerp van een analoog-digitaal convertor bestand te maken tegen straling. Het schematisch ontwerp van de ADC zal worden besproken van begin tot einde. Het volledige circuit is getest op verschillende parameters. Na het classificeren van de ADC zijn verschillende state-of-the-art technieken onderzocht voor het bestand maken van het circuit tegen ioniserende straling.
Het resultaat van deze studie kan worden toegepast in verschillende componenten van robots zodat metingen nauwkeurig en betrouwbaar zullen plaatsvinden. De gebruikte technieken zouden de betrouwbaarheid en levensduur moeten doen toenemen met een factor duizend.
